Energy based evaluation of rc frame structures
Betonarme çerçeveli yapıların enerji esaslı değerlendirmesi
- Tez No: 584181
- Danışmanlar: PROF. DR. MURAT ALTUĞ ERBERİK
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Deprem Mühendisliği, İnşaat Mühendisliği, Earthquake Engineering, Civil Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2019
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 133
Özet
Günümüzde deprem ve yapı mühendisleri, kuvvete dayalı klasik deprem tasarım metodunun yapıların sismik etkiler altındaki tasarımı için yeterli olmadığını düşünmektedirler. Bunun en başlıca nedeni; geleneksel tasarım yönteminin elastik ötesi yerdeğiştirme, yapıların plastik bölgedeki davranışı ve yer hareketi süresi gibi parametrelere önem vermemesidir. Şu anda, kuvvete dayalı yaklaşımın yeni ve gözde bir alternatifi olarak yerdeğiştirmeye bağlı tasarım yaklaşımı yukarıda bahsi geçen hususları dikkate aldığı için ön plana çıkmaktadır. Bunlara ek olarak, deprem analizlerinde yer hareketi süresini doğrudan hesaba katan enerjiye dayalı yöntemin de yapıların deprem performanslarının belirlenmesi için uygun bir araç olduğu düşünülmektedir. Enerjiye dayalı yöntemde, yapıya yer hareketi yoluyla giren enerjinin elastik ötesi davranış ve sönüm mekanizmalarıyla tüketilmesi gerekmektedir. Bahsi geçen bu iki enerji tüketim mekanizmalarından ilkine histeretik enerji (veya elastik ötesi davranışta tüketilen enerji) adı verilmektedir. Enerjiye dayalı tasarım ve analiz yöntemlerinin geliştirilebilmesi için bu enerjinin yapı içinde katlara ve elemanlara göre dağılımının elde edilmesi önemli bir aşamadır. Bu tür çalışmalar yakın zamanda çelik çerçeveli yapılar için gerçekleştirilmiş olsa da betonarme yapılarda kolonlar ve kirişler tarafından tüketilen elastik ötesi enerjinin dağılımı ile ilgili olarak yapılmış çalışma sayısı azdır. Bu bağlamda; söz konusu çalışma elastik ötesi enerjinin betonarme çerçeveli yapılarda katlara ve elemanlara göre hangi oranlarda tüketildiğini araştırmaktadır. Bu amaçla, 2018 Türkiye Bina Deprem Yönetmeliği esas alınarak farklı kat ve açıklık sayılarına sahip olan betonarme çerçeveli yapı sistemleri tasarlanmıştır. Bir sonraki aşamada, tasarımı yapılmış olan çerçevelerin sayısal modelleri elastik ötesi davranışın elemanın uç noktalarında dikkate alındığı yığılı plastik davranış yaklaşımı kullanılarak geliştirilmiştir. Daha sonra bir deprem yer hareketi veri seti sayesinde söz konusu modellerin dinamik analizleri gerçekleştirilmiş ve enerji tüketim dağılımları çıkarılmıştır. Sonuçlar irdelendiğinde, elastik ötesi enerji tüketiminin yapı içindeki dağılımı ile ilgili olarak bazı kuralların tanımlanabileceği ve bu kuralların enerjiye dayalı tasarım ve analiz yöntemlerinin geliştirilmesi amacıyla doğrudan kullanılabileceği ortaya çıkmıştır.
Özet (Çeviri)
Nowadays, earthquake and structural engineers perceive that conventional seismic design method, which is based on force and strength, is not an adequate way of designing structures under ground motions. The reason is that the conventional seismic design method does not pay enough attention to inelastic displacements, plastic behavior of structures and duration of seismic motion. At the present time, there are new and popular alternatives to the force-based approach like displacement-based method, in which the aforementioned issues are mostly handled. The energy-based method is another convenient tool to study the performance of structures under seismic action and probably the best way to include the duration of ground motion within the analysis. In the energy-based approach, the energy input to the structure should be dissipated through inelastic action and damping. The inelastic energy dissipation mechanism is called as hysteretic energy. It is an important challenge to obtain the story-wise and component-wise distribution of the total hysteretic energy within the building in order to develop the energy-based design and analysis tools. Such studies have been conducted for steel frames in previous studies; however the distribution of hysteretic energy among the reinforced concrete (RC) beams and columns has not been studied extensively. Accordingly, this study is focused on the story-wise and component-wise distribution of hysteretic energy in RC moment-resisting frames. For this purpose, RC frames with a different number of stories and bays are designed according to the 2018 Turkish Seismic Design Code. Then the designed frames are modeled with lumped plasticity model that introduces the inelasticity at the ends of the beam and column members. The developed models are subjected to a set of strong ground motion records and the distributions of hysteretic energy for each frame and analysis are obtained. The results indicate that it is possible to set up some rules for the hysteretic energy distribution in RC frames that can be used in energy-based design and analysis procedures.
Benzer Tezler
- Yer hareketlerinin karakteristik özelliklerinin binaların yapısal enerji davranışı üzerindeki etkileri
Effects of ground motion characteristics on structural energy response of buildings
GÖKHAN KOÇ
Yüksek Lisans
Türkçe
2017
Deprem Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiDeprem Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. FATİH SÜTCÜ
- Investigation of in-plane and out-of-plane seismic behavior of aac infill walls with innovative bed-joint reinforcement configurations
Yenilikçi derz donatıları ile imal edilen gazbeton bölme duvarların düzlem içi ve düzlem dışı doğrultudaki deprem davranışının incelenmesi
ÖMER FARUK HALICI
Doktora
İngilizce
2023
Deprem Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ALPER İLKİ
- Lifli çimento esaslı kompozitlerle güçlendirilmiş dolgu duvarlı betonarme çerçevelerin deneysel incelenmesi
Experimental analysis of infilled rc frames retrofitted with fiber reinforced cement based composites
MEHMET SELİM ÖKTEN
Doktora
Türkçe
2013
Mimarlıkİstanbul Teknik ÜniversitesiMimarlık Ana Bilim Dalı
PROF. DR. KAYA ÖZGEN
DOÇ. DR. MUSTAFA GENÇOĞLU
- Mevcut betonarme okul binalarında güçlendirme perdelerinin etkinliğinin doğrusal olmayan dinamik analiz ile irdelenmesi
Investigation of the rc infill wall effectiveness in the rehabilitation of existing rc school buildings employing nonlinear dynamic analyses
ORKUN GÖRGÜLÜ
Doktora
Türkçe
2015
İnşaat Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. BEYZA TAŞKIN AKGÜL
- Yer hareketi karakteristik özelliklerinin betonarme perdeli binaların yapısal enerji davranışı üzerindeki etkileri
Effects of ground motion characteristics on structural energy response of RC buildings with shear walls
SEMANUR EYLÜL TAŞ
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
Deprem Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiDeprem Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ FATİH SÜTCÜ